Carretera Jauja - Tarma

NORMAS AASHTONORMA ADOPTADA : STANDARD SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY BRIDGES( SIXTEENTH EDITION 1996)COMBINACIONES DE CARGAGROUP (N) =g [ D D + L (L+I) + C CF + E E + B B + S SF + W W + WL WL + L LF + F F + R (R+S+T) + EQ EQ + ICE ICE ]N :Nmero de grupoW :Carga de viento en la estructuraD :Carga muertaWL :Carga de viento en carga viva 100 lbs/pie linealL :Carga vivaLF :Fuerza longitudinal de carga vivaB :SubpresinR :Acortamiento por pretensadoCF :Fuerza centrfugaS :Contraccin de fraguaT :TemperaturaSF :Presin de flujo de corrienteEQ :Carga ssmicaICE :Presin por hieloE :Carga por empuje de tierrasg :Factor de carga (ver tabla)I :Impacto de carga viva :Coeficiente (ver tabla)F :fuerza longitudinal debido a friccin o resistencia al corteTABLA DE COEFICIENTESCOLUMNA123456789101112131415GRUPOg factores%DL+ICFEBSFWWLLFFR+S+TEQICESERVICIODISEO POR ESFUERZO DE TRABAJOI1.0111E1100000001.00II1.010011110000001.25III1.0111E110.31110001.25IV1.0111E1100001001.25V1.010011110001001.40VI1.0111E110.31111001.40VII1.010011100000101.33VIII1.011111100000010.40IX1.010011110000010.50ROTURADISEO CON FACTORES DE CARGAI1.30D1.671E110000000NO APLICABLEIa1.30D2.2000000000000II1.30D00E111000000III1.30D11E110.3111000IV1.30D11E110000100V1.25D00E111000100VI1.25D11E110.3111100VII1.30D00E110000010VIII1.30D11E110000001IX1.20D00E111000001Combinaciones para diseo en servicioAASHTO 5.5.5I estado de carga : (Grupo I)D+LL+EII estado de carga : (Grupo VII)D+E+EQCombinaciones para el diseo por resistenciaI estado de carga : (Grupo I)gT (D D + L LL + E E )II estado de carga : (Grupo VII)gT (D D + E E + EQ)Donde:D :Carga muertagT =1.30LL :Carga vivaD =1.00E :Carga por empuje de tierrasL =1.67EQ :Carga ssmicaE =1.30VERIFICACION DE ESTABILIDAD GLOBALLa estabilidad se verificar para las combinaciones de cargas en servicio (AASHTO 5.5.5)I estado de carga : (Grupo I)FSD =2.0FSV =1.5II estado de carga : (Grupo VII)FSD =1.5FSV =1.2COEFICIENTE DE FRENADOf =0.05

NORMAS AASHTO PARA MUROSNORMA ADOPTADA : STANDARD SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY BRIDGES( SIXTEENTH EDITION 1996)COMBINACIONES DE CARGA (AASHTO 3.22)Combinaciones para diseo en servicioAASHTO 5.5.5I estado de carga : (Grupo I)D+L+EII estado de carga : (Grupo VII)D+E+EQCombinaciones para el diseo por resistenciaI estado de carga : (Grupo I)gT (D D + L L + E E )II estado de carga : (Grupo VII)gT (D D + E E + EQ)Donde:D :Carga muertagT =1.30L :Carga vivaD =1.00E :Carga por empuje de tierrasL =1.67EQ :Carga ssmicaE =1.30VERIFICACION DE ESTABILIDAD GLOBALLa estabilidad se verificar para las combinaciones de cargas en servicio (AASHTO 5.5.5)I estado de carga : (Grupo I)FSD =2.0FSV =1.5II estado de carga : (Grupo VII)FSD =1.5FSV =1.2COEFICIENTE DE FRENADOf =0.05

MURO CICLOPEOVERIFICACION DE CALCULO DE ESTABILIDAD DE MUROS CICLOPEOShttp://www.miliarium.com/Prontuario/Tablas/NormasMV/Tabla_2-2.asp32.500Peso especfico y ngulo de rozamiento interno de diversas materiasMATERIALESPesos volumtricosTipo de sueloConsistenciaAngulo de friccin internaen gradosPeso especfico en kg/cmPESO ESPECIFICO Y ANGULO DE ROZAMIENTO INTERNO DE DIVERSAS MATERIAS1.- PIEDRAS NATURALESMximo ton/mMnimo ton/m1.0 DATOS:MaterialPeso especfico aparenteAngulo de rozamiento internoArcillas2.51.751.851.1 Del Relleno:Arena gruesao arena con gravaCompacta402250Kg/m3Areniscas (chilucas y canteras) secas2.451.75Peso volumetrico del material de rellenogs (t/m3):1.80suelta351450A. Materiales de construccinsaturadas2.52Angulo de friccin del material de rellenof :33Arena mediaCompacta402080Arena1.530Basaltos (p. braza, laja, etc.) secos2.62.35Angulo de friccin interna suelo-concretod=2/3f :22suelta301450Arena de pmez70035saturados2.652.45Angulo de inclinacin del rellenoa :0Arena limosa fina o limo arenosoCompacta302080Cal en polvo125Granito3.22.4Angulo de inclinacin de la cara posteriorb :53.0suelta251365Cal en terrn145Mrmol, piedras calcreas2.62.55Coeficiente de presin activo (Rankine)0.295Limo uniformeCompacta302160Cascote o polvo de ladrillo1.335Riolita2.552.05Coeficiente de presin pasiva (Rankine)3.392suelta251365Cemento en sacos1.6---Pizarras2.852.35Arcilla - limoSuave a mediana201440 - 1920Cemento en polvo1.225Tepetates1.951.31.2 Del Concreto:Arcilla limosaSuave a mediana151440 - 1920Cenizas de coque70025Tezontles1.551.15Resistencia a la compresin concretof'c (Kg/cm2):140.00ArcillaSuave a mediana0.11440 1920Clnker de cemento1.530Calizas2.852.45Lmite de fluencia acerofy (Kg/cm2):4200.00Escoria de Altos Hornos (granulada)1.1252.- SUELOSMximo ton/mMnimo ton/mDensidad del Concretogc (t/m3):2.30Escoria de Altos Hornos (troceada)1.540Arena de grano de tamao uniforme2.11.85Coeficiente de friccin para deslizamientoFactores de seguridad en suelosGrava1.740Arena bien graduada2.31.95Arena de Rio(considerando concreto vaciado in situ)m :0.60Yeso y escayola1.2525Arcilla tpica del valle de Mxico1.51.2Parmetro del sueloF.S.B. CombustiblesCaliche2.11.7c (cohesin)2.0 a 2.5Briquetas de lignito, amontonadas800303.- PIEDRAS ARTIFICIALES Y MORTEROSMximo ton/mMnimo ton/mCapacidad portante del terrenosADM (Kg/cm2):1.50(ngulo de friccin interna)1.2 a 1.3Briquetas de lignito, apiladas1.3---Adobe1.61.5CimentacionesCarbn de lea en trozos40045Argamasa Fraguada1.61.51.3 Datos Geomtricos:Construccin temporales1.5Coque de hulla50045Cemento Portland fraguado2.95---Altura de pantallah (m):2.30a)Datos del suelo y cargas razonablemente exactos y definitivos2.5Hulla en bruto, con humedad de mina145Concreto simple con agregados de peso normal2.22Altura de total de rellenoH (m):2.70b)La carga accidental es descartada2Hulla pulverizada70025Concreto reforzado2.42.2Ancho de puntaB1 (m):0.30c)Mxima combinacin de cargas con viento o con sismo1.5Hulla en residuos de lavadero1.20Mortero de cal y arena1.51.4Ancho de cuerpo en la baseB2 (m):1.04d)Cimentacin con condiciones dudosas4Hulla en otras formas85030Mortero de cemento y arena2.11.9Ancho de talnB3 (m):0.30Muros de contencinLea en astillas20045Aplanado de yeso1.51.1Ancho de zapataB (m):1.641.70 PARA METRADOSSeguridad contra el volteo2Lea troceada40045Tabique macizo hecho a mano1.51.3Ancho de seccin en taludt1 (m):0.26Seguridad contra el deslizamiento1.5Lignito70035Tabique macizo prensado2.21.6Altura de zapatahz (m):0.40Seguridad contra el aplastamientoSerrn de madera asentado25045Bloque hueco de concreto ligero1.30.9Terrenos granulares2Serrn de madera suelto15045Bloque hueco de concreto intermedio1.71.3Terrenos cohesivos3C. Productos agrcolasBloque hueco de concreto pesado2.22Avena45030Bloque de Vidrio para muros1.250.65Azcar75035Prismticos para tragaluces21.5Valores referenciales del mdulo de Poisson (u)Cebada65025Vidrio plano3.12.8Centeno800354.- MADERAMximo ton/mMnimo ton/mArcilla saturada0.4 - 0.50Guisantes80025lamo seco0.590.39Arcilla sin saturar0.1- 0.30Harina y salvado50045Caoba saturada10.7Arcilla arenosa0.2 - 0.40Heno prensado170--Cedro blanco seco0.380.32Limo0.3 - 0.35Judas75030Cedro rojo seco0.550.4Arena densa0.2 - 0.40Maz75025saturado0.70.5Arena gruesa0.15Malta triturada40045Oyamel0.650.55Arena fina0.25Patatas75030Encino saturado10.8Roca0.1- 0.40Remolacha azucarera desecada y cortada30040Pino saturado10.8Hielo0.36Remolacha, nabos o zanahorias75030Fresno seco0.950.57Concreto0.15Smola55030Ocote seco0.8---Trigo75025Palma real seca0.70.6D. Otras materiasRoble blanco seco0.8---Valores de cargas permisibles sobre suelos en Kg/cmAbonos artificiales1.240Roble rojo o negro seco0.7---Carburo90030Roble (otras especies) seco0.950.85Cama de roca slida cristalina masiva en buenas condiciones100Estircol apelmazado1.8455.- RECUBRIMIENTOSMximo Kg/mMnimo Kg/mRoca foliada (esquitos, pizarras) en buenas condiciones40Estircol suelto1.245Azulejo1510Roca sedimentaria en buenas condiciones15Harina de pescado80045Mosaico de pasta3525Gravas o arenas excepcionalmente compactas10Hielo90030Granito 40x406555Gravas compactas o mezcla de grava y arena6Mineral de hierro340Loseta asfltica o vinlica105grava suelta; arena gruesa compacta4Pirita2.7456.- METALESMximo Ton/mMnimo Ton/mArena gruesa suelta o mezclas de arena; grava, arena finaPirita tostada1.445Aluminio2.752.55compacta o arena gruesa confinada y hmeda3Sal comn1.240Acero, Hierro7.857.85Arena fina suelta o hmeda, arena fina confinada2Cobre fundido laminado98.8Arcilla rgida4Latn, fundido laminado8.78.4Arcilla media rgida2Plomo11.35---Arcilla suave1Zinc, fundido laminado7.26.97.- PRODUCTOS ORGNICOSMximo ton/mMnimo ton/mAsfalto1.51.1Asentamiento admisible (en pulgadas)Carbn antracita0.920.75Carbn butaminoso0.860.72Tipo de movimientoFactor limitativoAsentamiento mximoCarbn turba, seca0.650.55Asentamiento totalDrenaje6 a 12Carbn vegetal de pino0.440.28Acceso12 a 24Petrleo crudo0.9---Posibilidad de asentamiento no uniformePetrleo refinado0.820.79Estructuras muros de mampostera1 a 2Petrleo bencina0.750.73Estructuras de reticulares2 a 4Petrleo gasolina0.690.663.- VERIFICACION DEL DISEOChimeneas, silos y placas3 a 12Tabla proporcionada por JASSIT NEFTALI ALVARADO RODRIGUEZVerificaremos las dimensiones del diseo para el mdelo que se muestra a continuacin,Inclinacin o giroInclinacin de chimeneas0.004 Lde acuerdo a 03 criterios de anlisis : por volteo, por deslizamiento y por presiones en el terreno.Rodadura de camiones0.01LAlmacenamiento de mercaderas0.01LFuncionamiento de maquinariasTelares0.003 LI.- TABLA DE PESOS DE LOSAS ENCASETONADASTurbogeneradores0.0002 LPeso de losas planas, aligeradas con casetones de concreto de 40x40 cm y peso volumtrico promedio de 0.6 Ton/M3en volumen bruto.Carriles de gras0.003 LDrenaje de techos0.01a 0.02 LAsentamiento diferencialMuros de ladrillos continuos yelevados, fbricas de una planta, fisuracin de muros de ladrillo0.001 a 0.002 LFisuras en tarrajeo (yeso)0.001 LPrticos de concreto armado0.0025 a 0.004 LPantallas de concreto armado0.003 LPrticos metlicos continuos0.002 LPrticos metlicos simples0.005 LL =Distancia entre columnas adyacentes con asentamientos diferentes o entre dos puntos cualquiera.Los valores ms elevados son para asentamientos homogneos y estructuras ms tolerantes.Los valores interiores corresponden a asentamientos irregulares y estructuras delicadas.H (cm)D (cm)N (cm)Wkg/m2H (cm)D (cm)N (cm)WKg/m2201510307353010494ngulos de friccin entre varios materiales y suelos o rocas.201511314353011508201512320353012520Tipo de Material201513326353013532Masas de concreto o albailera con:201514332353014544Roca slida limpia35353015554Grava, Grava-arena o arena gruesa29 a 31252010367353016565Arena fina limpia o arena arcillosa24 a 19252011379353017574Limo arenoso17 a 19252012387353018583Arcilla consolidada muy rgida22 a 26252013395353019592Arcilla medio rgida17 a 19252014402353020600Pilotes de acero con:252015410353021608Grava limpia, mezcla de grava-arena22252016416353022615Arena limpia, arena-grava17Arena-limosa, arena limosa o arcillosa14302510432403510557Arena-limosa fina, limo no plstico11302511443403511572Concreto premoldeado-tablestaca con:302512453403512587Grava limpia, mezcla de grava arena22 a 26302513464403513601Arena limpia, arena grava17 a 22302514473403514614Arena limosa, arena limosa y arcillosa17302515482403515627Arena-limosa fina, limo no plstico143025164904035166391.- POR VOLTEOOtros materiales:302517498403517650El anlisis por volteo exige que se cumpla la siguiente relacin :Albailera sobre madera (perpendicular al grano)26302518505403518660Acero a acero en tablaestacado17302519513403519670FSV = Momentos Resistentes / Momentos actuantes 2.00Madera sobre suelo14 a 16302520520403520680403521689a. Clculo de momentos resistentes (por ml)403522698Se realiza el clculo de momento con respecto al punto extremo del pie de la platea (punto A)403523706sin considerar el efecto del empuje pasivo403524714403525721NAreagPeso (W)X AM RESISTENTE(m2 x m)(Kg/m3)(Kg)(mts)(Kg-mt)010.662300.001518.000.821244.76020.342300.00782.000.47367.54II.- TABLA DE PESOS DE LOSAS ENCASETONADAS030.782300.001794.000.711273.74Peso de losas planas, aligeradas con bloques de poliestireno expandido de 40x40 cm.040.421800.00756.001.491126.44050.142300.00322.000.92296.24060.101800.00180.000.97174.60070.152300.00345.000.95327.75080.142300.00322.001.13363.86090.141800.00252.001.24312.48100.271800.00486.001.49724.14110.431800.00774.001.19921.06S/C810.001.04842.40H (cm)D (cm)N (cm)WKg/m2H (cm)D (cm)N (cm)WKg/m27531.007975.01GIRO ANTIHORARIO171210224333012396171212238333014425171214251333016451b. Clculo de momentos actuantes (por ml)333018474211610259333020495En los momentos actuantes consideraremos la accin de la sobrecarga, que se calcula con una211612278333022514altura equivalente (heq ) de relleno.211614294211616309393012456heq (m):0.6393014490qS/C (ton/m2):1.08262110303393016522Paq (ton):Ka (qS/C) (H)262112327393018550Ea (ton):Ka gS (H) 2/2262114349393020575262116368393022598F ACTUANTE =Ea+Paq262118385393524619F ACTUANTE =Ka gS (H) 2 / 2+Ka (qS/C) (H)262120401F ACTUANTE =1935.50+860.22463512525F ACTUANTE =2795.72Kg302512367463514567302514392463516604302516415463518638M ACTUANTE =Ea (H)/3+Paq (H)/2302518436463520669M ACTUANTE =2516.15+1161.30302520455463522696M ACTUANTE =3677.45Kg-mt302522471463524722Por tantoFSV =M RESISTENTE / M ACTUANTEFSV =2.17OK!!2.- POR DESLIZAMIENTOFSD = Fuerza de friccin / Fuerzas actuantes 1.50Fuerzas de friccin :t =m W / Bt =0.6 x 7531 / 1.64 =2755.24kg/mF RESISTENTE =t x B =4518.59KgFuerzas actuantes :F ACTUANTE =Ea + PaqF ACTUANTE =Ka gS ( H) 2 / 2 + Ka (qS/C) (H) =2795.72KgFSD =F RESISTENTE / F ACTUANTEFSD =1.62OK!!3.- POR PRESIONES EN EL TERRENOsmax,min = (Peso/A)(1 6 e/A)smax s ADM =1.50Kg/cm2smin 0.0Se realiza el clculo de momento con respecto al punto medio de la zapata (punto t)NPeso (W)X AX tXt - X AM VOLTEO(Kg)(mts)(mts)(mts)(Kg-mt)011518.000.820.820.000.0002782.000.470.820.35273.70031794.000.710.820.11197.3404756.001.490.82-0.67-506.5205322.000.920.82-0.10-32.2006180.000.970.82-0.15-27.0007345.000.950.82-0.13-44.8508322.001.130.82-0.31-99.8209252.001.240.82-0.42-105.8410486.001.490.82-0.67-325.6211774.001.190.82-0.37-286.38S/C810.001.240.82-0.42-340.20S Fv =8341.00M TOTAL =-1297.39GIRO HORARIOs =8341.00/1.64=5085.98Kg/m2 0.51Kg/cm2La excentricidad (e) esta dada por :e =M TOTAL / S Fve =0.16mt< B/6 =0.27mtsLa excentricidad (e) la asumiremos comoe = 0.16y por tanto los esfuerzos mximosy mnimos sern iguales a :smax,min =(SFv / B)(1 6 e/B)smax =8063.13kg/m2 0.81kg/cm2OK!!smin =2108.82kg/m2 0.21kg/cm2OK!!4.- ANALISIS SEUDO-DINAMICO (Mononobe-Okabe)Realizaremos un clculo de las fuerzas ssmicas del suelo que actuaran sobre el muro usando el estudiolos mismos valores de aceleracin empleados en el estudio. En este caso se usar A=0.20gPor tanto:kh =0.50 A =0.10gkv =0.40 kh =0.04gq =arctan [ kh / ( 1 - kv) ] =5.9469Calculando el coeficiente de empuje activo sismico (Kae) :Kae =M / [ N x(1+ P )2 ]donde:M =sen 2 ( f + b - q ) =0.970N =cos q sen 2 b sen ( b - q - d ) =0.269P =sen(f + d) sen(f - q - a) / [ sen(b - d - q) sen(b + a) ] =1.102Reemplazando datos tenemos:Kae =0.97 / ( 0.269 x ( 1 + 1.102 ) ) =0.8582H =2.70mE AE =Kae gS (1-kv) H 2 / 2E AE =5405.42KgCalculo del empuje activoE A =Ka gS H 2 / 2E A =1935.50Kgd EA =E AE - E A =3469.92KgHallando el punto de aplicacin de EAE :zE =(EA (H/3) + dEA (0.6H) ) / EAEzE =1.36mEl momento de volteo debido a sismo sera:MEA =EAE x zE =7351.37Kg-mGIRO ANTIHORARIOClculo de momentos resistentes (por ml)Se realiza el clculo de momento con respecto al punto extremo del pie de la platea (punto A)Clculo de Fuerzas InercialesNAreagWW.(1-kv)X vAM ACT-VERTW.(kh)Y hAM ACT-HORIZ(m2 x m)(Kg/m3)(Kg)(mts)(Kg-mt)(mts)(Kg-mt)010.662300.001518.001457.280.821244.76151.800.2030.36020.342300.00782.00750.720.47367.5478.201.2799.31030.782300.001794.001722.240.711273.74179.401.70304.98040.421800.00756.00725.761.491126.4475.602.00151.20050.142300.00322.00309.120.92296.2432.201.8760.21060.101800.00180.00172.800.97174.6018.002.2340.14070.152300.00345.00331.200.95327.7534.500.8529.33080.142300.00322.00309.121.13363.8632.200.7022.54090.141800.00252.00241.921.24312.4825.201.0025.20100.271800.00486.00466.561.49724.1448.600.8541.31110.431800.00774.00743.041.19921.0677.402.00154.807531.007229.767132.61753.10959.38El anlisis por volteo exige que se cumpla la siguiente relacin :FSVE = Momentos Resistentes / Momentos actuantes 1.50FSVE =(M ACT-VERT - M ACT-HORIZ ) / M EAFSVE =0.84CORREGIRRR!!mientras que el analisis por deslizamiento exige lo siguiente:FSDE = Fuerzas de friccin / Fuerzas actuantes 1.13Fuerzas de friccin :t =W (1 - kv) m / B =t =7229.76/1.64 x 0.6=2645.03kg/mF RESISTENTE =t x B =4337.85KgFSDE =F RESISTENTE / ( E AE )FSDE =0.80CORREGIRRR!!5.- VERIFICACION DEL CONCRETO POR CORTANTEPara:h=1.70 mb=100 cmd=64 cmVc = 40134.69 KgFuerza actuante:heq (m):0.6qS/C (ton/m2):1.08T = 966.42 KgOK!!Para:h=2.30 mb=100 cmd=104 cmVc = 65218.86 KgFuerza actuante:heq (m):0.6qS/C (ton/m2):1.08T = 1794.78 KgOK!!6.- VERIFICACION DEL ESFUERZO DEL CONCRETOCalculamos momentos con respecto al punto de interseccin con la base SNAreagPeso (W)XSM RESISTENTE(m2 x m)(Kg/m3)(Kg)(mts)(Kg-mt)010.662300.001518.000.000.00020.342300.00782.000.87680.34030.782300.001794.000.631130.22040.420.000.001.190.00050.142300.00322.000.42135.24060.101800.00180.000.3766.60070.152300.00345.000.40138.00080.142300.00322.000.2167.62090.141800.00252.000.1025.20100.270.000.001.190.00110.431800.00774.000.16123.84S/C810.000.72583.206289.002950.26GIRO ANTIHORARIOClculo de momentos actuantes sobre la pantalla del muro (por ml)En los momentos actuantes consideraremos la accin de la sobrecarga, que se calcula con unaaltura equivalente (heq ) de relleno.heq (m):0.6qS/C (ton/m2):1.08Paq (ton):Ka (qS/C) (H)Ea (ton):Ka gS (H) 2/2F ACTUANTE =Ea+PaqF ACTUANTE =Ka gS (H) 2 / 2+Ka (qS/C) (H)F ACTUANTE =1404.50+732.78F ACTUANTE =2137.28KgM ACTUANTE =Ea (H)/3+Paq (H)/2M ACTUANTE =1638.58+842.70M ACTUANTE =2481.28Kg-mtSumatoria de momentos en el punto SMTOTAL5431.54Kg-mtFtension30130.58Kg/m23.01Kg/cm2Esfuerzo admisible del conreto a traccin FtcFtc =10.06Kg/cm2OK

r s2 = ln h gshtEa33d EA0.6h(S/C) Kag Ka hGE44http://www.miliarium.com/Prontuario/Tablas/NormasMV/Tabla_2-2.asp

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